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塑料模具制造
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题目名称:
冷冲模具设计与制造(旋钮)
任务书内容:
(1)完成模具装配图,零件图的绘制。(2)完成3000字左右的论文,所设计的模具要具有实用价值,能满足生产的实际需求。
D2钢冷冲模具深冷处理工艺研究摘要关键词研究了深冷处理对D 2钢冷冲模具金相组织、硬度和红硬性、冲击韧性及耐磨性的影响。试验和实践结果表明,深冷处理不仅细化D 2冷作模具钢的显微组织、提高其室温硬度和红硬性,而且明显改善冷冲模具钢的冲击韧性,延长冷作模具的使用寿命。冷冲模具D2钢深冷处理 使用寿命0前言模具的冲击韧性和耐磨性决定了其生产效率和使用寿命。深冷处理作为一个改善金属材料综合力学性能的有效途径,而且具有成本低、设备简单、不消耗能源以及无污染等优点,正逐步被人们重视。模具材料经深冷处理后可有效地提高其冲击韧性和耐磨性,从而延长其使用寿命,这对于广大热处理工作者、模具制造者和模具使用者是一个好消息。据文献报道,经深冷处理后工模具的平均使用寿命提高了1~6倍[1~4]。如果通过深冷处理能使模具使用寿命提高50%,无疑将使社会节约不少的资源,创造可观的经济效益。D2钢被广泛应用于冷冲模具,由其制作的冷冲模具由于碳化物呈网状分布完整,且堆积严重,热处理后进行机械加工时容易发生开裂,使用时刃口容易崩。因此,对D2钢冷冲模具深冷处理工艺进行研究意义重大。1试验方法试验材料采用模具厂家提供的早期失效的D2模具钢板材。化学成分(w%)为:1.5C,11.8Cr,0.9Mo,1.0V。深冷处理以液氮作为冷却介质,升降温速度控制在一定范围内,并在-120℃、-160℃和-196℃温度下保温一定时间,对模具和试样进行深冷处理。深冷处理后的模具与常规处理的模具在使用中进行对比,标准试块在洛氏硬度计、冲击试验机和磨损试验机上做硬度、冲击韧性和耐磨性试验。冲击试验采用10 mm×10 mm×55 mmr的U形缺口试样,硬度和磨损试验试样尺寸为10 mm×10 mm×30 mm,磨轮材料为GCr15,硬度为63 HRC,磨轮尺寸为Ф40mm,转速为200 r/min,载荷为40 kg,磨损时间为2 h,采用万分之一天平测量试样磨损失重量,相对耐磨性ε取常规淬回火试样与深冷处理试样的失重之比。2试验结果及分析2.1淬火和回火工艺淬火工艺:在650℃和850℃二次预热,在1 030℃加热保温15 min,油冷;回火工艺:180℃×60min,有利于消除淬火残留应力。根据深冷处理工艺不同,我们制定7个方案。试验工艺1:未深冷处理+180℃×180 min回火;试验工艺2:深冷处理(冷却到-120℃,保温60 min)+时效处理(加热温度180℃,保温180 min);试验工艺3:深冷处理(冷却到-120℃,保温120min)+时效处理(加热温度180℃,保温180 min);试验工艺4:深冷处理(冷却到-160℃,保温60 min)+时效处理(加热温度180℃,保温180 min);试验工艺5:深冷处理(冷却到-160℃,保温120min)+时效处理(加热温度180℃,保温180 min);试验工艺6:深冷处理(冷却到-196℃,保温60 min)+时效处理(加热温度180℃,保温180 min);试验工艺7:深冷处理(冷却到-196℃,保温120min)+时效处理(加热温度180℃,保温180 min)。试验结果见表1
2.2结果分析2.2.1金相组织变化合金模具钢经过常规热处理后,仍有一定量的残留奥氏体存在,残留奥氏体在使用过程中容易使发生粘着、增加磨损,或者发生组织转变产生应力集中促进磨损。深冷处理能使残留奥氏体继续转变、
提高模具耐磨性[5]。图1分别是D2钢经工艺1和经工艺5深冷处理后的显微组织。由图看出深冷处理后组织细小,且有较多的均匀细小的碳化物颗粒在马氏体晶界、晶粒内和原奥氏体晶界处弥散析出。常规处理的D2钢组织较粗大,析出碳化物数目较少。2.2.2硬度与红硬性从表1可以看出深冷处理后硬度普遍提高0.5~1.2 HRC。试样深冷处理后具有较高的抗回火稳定性(红硬性)。试样经400℃回火后,其硬度仍可达60HRC。  
2.2.3冲击韧度短时间深冷处理硬度提高幅度较小,冲击韧度提高幅度也较小。时间较长时,冷处理温度为-160℃的试样硬度和冲击韧性相对提高最多。经深冷处理后,断口韧窝数量增加,尺寸减少,其断裂方式大多为穿晶准解理,断口韧窝深且均匀,表现出韧性断裂机制。工艺5处理试样的冲击韧度相对未冷处理提高32.7%,这对提高冷作模具钢这类脆性材料寿命至关重要。2.2.4耐磨性经过深冷处理的试样耐磨性比未深冷处理的试样高。同一处理温度,保温时间长的试样耐磨性比保温时间短的高。基体马氏体组织具有高硬度,有好的耐磨性,更重要的是马氏体组织能支撑碳化物,使碳化物能有效地抵抗磨损,D2钢淬火并经过深冷处理后,在马氏体基体上析出大量超细碳化物,因此耐磨性得以提高。
3模具深冷处理使用效果由于淬火并回火后,残留奥氏体延至-75~-140℃范围才发生转变[6],因此模具真空淬火+1次低温回火后,并采用工艺5深冷处理模具材料进行试验。模具材料淬火和第一次回火工艺与常规处理相同。模具热处理后需平面磨上下表面和线切割型腔,基本形状如图3所示。模具厚度为75 mm,用于落料,被落料钢片厚度为5 mm,所以模具要求有高耐磨性和高的冲击韧性。常规处理的模具主要失效形式为线切割型腔过程中模具开裂和使用过程中崩刃口。常规处理的模具平均使用寿命为冲1.0万~1.5万件。用工艺5深冷处理10件模具,没有模具在线切割过程发生开裂。其中有5件模具使用寿命为冲4.0万件以上,最多的为冲4.6万件;3件模具使用寿命为冲3.0万~4.0万件,2件为冲2.0~3.0万件。经过深冷处理模具的失效形式为正常刃口磨损。
4结论1)深冷处理后,D2钢组织微细化,并且有微细化碳化物弥散析出。2)深冷处理可提高D2钢的硬度、红硬性、冲击韧性和耐磨性。3)D2钢冷冲模具真空淬火+1次低温回火后用-160℃深冷处理可明显地提高其使用寿命。
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管子钳钳柄辊锻模具设计摘要:介绍了管子钳钳柄辊锻工艺设计计算方法及工艺参数的确定,完成了其辊锻模设计。经小批量生产验证,用辊锻工艺生产管子钳钳柄的初成形毛坯比原来使用空气锤制坯具有降低材料消耗、提高生产率、锻件内部流线分布合理、改善劳动条件等优点。关键词:机械制造;模具;管子钳;辊锻1前言管子钳是扳钳工具中的一种,是管道安装中的必备工具,广泛应用于水暖、石油、机械、化工、地质、船舶等工业中。采用辊锻工艺生产与现在工厂中采用的自由锻工艺相比,具有提高生产率、降低材料消耗、提高锻件质量、改善劳动条件、易于实现自动化等优点。本文介绍了350mm管子钳钳柄辊锻工艺参数的确定和设计计算方法。2工艺过程设计使用辊锻机型号D42-400,机器公称直径D=400mm、辊子直径d=260mm、锻辊可用长度L=400mm。模具安装为环形槽固定形式。根据工厂提供的零件图制定辊锻件图(图1),要求初成形辊锻件与最后摩擦压力机终成形模膛匹配合理。2.1零件工艺分析分模面确定在水平面上。根据辊锻工艺理论可知,开始咬入的瞬间,当模具表面与工件表面之间的摩擦系数大于咬入角的正切时工件才能被咬入。考虑到没有同步送料机构等因素,将模具的模膛前壁开通,合理设计大头前段毛坯高度尺寸,使之实现中间咬入。为了防止辊锻过程中产生刮伤,成型辊锻模膛前壁的圆角半径均适当加大。为了保证在摩擦压力机上终成形时是镦粗成形,使初成形辊锻后的毛坯在高度方向的尺寸略有增加,而宽度尺寸稍有减小,这样还可以使之放入终成形模膛时定位准确。2.2截面图及体积分配将钳柄锻件图划分成20个典型截面,每个截面都选在截面变化的拐点处,绘制成截面图(图2)。用线段来表示截面面积的大小,除以同一比例,从同一水平线上做出各典型截面面积的相应值:为了加工制造模具方便,将各部位长度用对应的中心角表示,再分别计算出它们模面上所对应的弧长和弦长。(4)模块尺寸的确定模块厚度h根据辊锻机的公称半径R和辊身半径r确定,h=R-(r+Hz/2)。其他尺寸按常规设计方法设计。3.2模膛形状设计模膛形状是根据各道次的辊锻毛坯确定的,因此,首先要按照辊锻工艺的特点设计计算好各道次辊锻毛坯的形状,然后才能确定模膛的形状和尺寸。(1)第三道辊锻毛坯的计算由辊锻件图加上冷缩率制成热辊锻件图(其中冷缩率取δ=1.2%),如图3a。根据热辊锻件图的尺寸按3.1节中的尺寸计算方法确定型槽尺寸(表2),长度尺寸确定要考虑到辊锻时存在的前滑现象,取前滑值S=4%设计模膛长度,待试验时修整,设计的模具如图3b所示。(2)第二道辊锻毛坯计算第二道和第一道辊锻称为制坯辊锻,制坯辊锻的主要任务是合理分配金属。在设计制坯辊锻毛坯前,先将钳柄锻件划分成三个特征段,求出各段锻件及飞边体积,根据各特征段的几何形状,金属流动成形特点、成形难点及辊锻时毛坯咬入顺序,分别按划分的特征段逐个进行设计,取前滑值S=5%。热辊锻件图和设计的模具如图4所示。型槽尺寸见表3。(3)第一道辊锻毛坯计算第一道制坯辊锻的特点不同于其他道次的辊锻。本道次辊锻既要找出一个形状尺寸比较合理的原始毛坯,又要为以后各道次辊锻大致完成金属的体积分配,还要与选用的原材料匹配合理。第一道辊锻后的毛坯进入第二道辊锻时要翻转90°,要求不能产生毛边,否则第二道辊出后金属产生折叠。另外,原始坯料进入第一道辊锻,第一道毛坯进入第二道辊锻的伸长率及截面变化率分配还要尽可能均匀。所以第一道毛坯尺寸需要严格计算,计算工作量相当大,但利用计算机可以解决这个问题。为使设计更加合理,需要变换很多系数,计算很多截面,最后选取最合适的两个截面进行绘图,计算值见表4。热辊锻件图和设计的模具如图5所示。4生产试验及小批量生产考验根据上述设计、制造的模具在工厂进行了生产试验,经过调试后生产出了合格锻件。辊锻各工步及终成形后的350mm钳柄锻件见图6。试验中生产出的锻件虽然是合格的,但也发现了一些问题。第三道辊锻模膛长度方向尺寸偏长,生产出合格锻件是因为模膛后壁开通有多余金属来充满模膛。经过几次试验,确定了前滑值应取S=7.3%~8.1%,这样就可以将模膛后壁封闭,封闭时将模膛后端尺寸在长度方向加大了3mm,以便有一定量的金属来消除由于模膛表而粗造的影响。另外还发现第二道辊锻模膛高度尺寸偏小,这要在制造生产用模具时修整,修整后对节约原材料和第二道成形都有好的影响。经过小批量生产考验证明:用辊锻工艺生产管子钳钳柄的初成形毛坯,再在摩擦压力机上终成形是可行的,与原来使用空气锤制坯再用摩擦压力机成形的工艺相比,具有可节省材料消耗、提高生产率、提高模具寿命、锻件内部流线分布合理、表面没有折叠现象等优点,同时改善了劳动条件,有利于文明生产和实现自动化生产。【参考文献】[1]傅沛福.辊锻理论与工艺.长春:吉林人民出版社,1982.[2]张承鉴,等.辊锻技术.北京:机械工业出版社,1986.
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最好在9月5号之前!!!
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需要得太急了哦。能不能多给点时间。具体要求是什么样子的?
哥们,我也做这个。O(∩_∩)O哈哈~。。。
我是在幸福校园论文网找的
挺好的 给你找篇参考一下摘要本次设计了一套冲孔、落料的模具。经过查阅资料,首先要对零件进行工艺分析,经过工艺分析和对比,采用冲孔落料工序,通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算,确定压力机的型号。再分析对冲压件加工的模具适用类型选择所需设计的模具。得出将设计的模具类型后将模具的各工作零部件设计过程表达出来。 在文档中第一部分,主要叙述了冲压模具的发展状况,说明了冲压模具的重要性与本次设计的意义,接着是对冲压件的工艺分析,完成了工艺方案的确定。第二部分,对零件排样图的设计.......
我只有注塑模的
专业模具设计,有需要做塑料,冲压,压铸模具设计的,可以聊聊,价格绝对低。(q名字有)
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